第2节　全反射　光导纤维

1、课程名称：全反射 光导纤维 版本：人教版 单位：辽宁省凌源市实验中学 主讲教师：王兰雨,1.2 全反射光导纤维,人教版物理选修2-3,一、光密介质与光疏介质,1、对于两种介质来说，把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质,2、光疏介质和光密介质是相对的,观察与思考,猜想1：会发生什么现象？,猜想2：如果增大入射角，又会发生什么现象？,猜想1：会发生什么现象？,猜想2：如果增大入射角，又会发生什么现象？,猜想1：会发生什么现象？,猜想2：如果增大入射角，又会发生什么现象？,1、现象：,二、全反射,光从光密介质射入光疏介质，入射角增大到某个角度时，使折射角达到90,折射光完全消

2、失只剩下反射光，这种现象叫全反射,2、临界角,1）、光从某种介质射向真空或空气时折射角为90时的入射角，称作该介质的临界角。,2）、公式：,思考： 以上研究中,我们能否确定在什么条件下发生了全反射？,3、全反射条件,光从光密介质射入光疏介质,入射角大于（或等于）临界角,随堂练习,1.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角不可能的值是：（ ）,150 B. 300 C. 450 D. 600,A,2主截面为等边三角形的三棱镜，临界角为45，光线从它的一面垂直入射，在图3所示的a，b，c三条出射光线中正确的是( ),Aa Bb Cc D都不正确,3、

3、一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为4/3,求sin的值。,1、海市蜃楼,三、生活中的全反射（自然现象）,海面上的蜃景,沙漠上的蜃景,2.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮,原因是： 光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射,三、生活中的全反射（自然现象）,四、全反射的应用实例,1、光导纤维,光导纤维内芯的折射率大于外层的折射率,光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信,光纤,光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展的速度是惊人

4、的,当光线由AB面垂直入射时：,横截面是等腰直角三角形的棱镜,当光线由AC面垂直入射时：,变化90 ,变化180 ,A,B,C,C,B,A,在AC面发生全反射，垂直由BC面出射,在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射,2、全反射棱镜,四、全反射的应用实例,观察自行车“尾灯”的结构并思考， 这样的设计有什么好处？,思考：,练习1：如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。 (1)求该玻璃棒的折射率。 (2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。,练习2：半球形介质截面如图所示，O为圆心，单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45，求： （1）介质的折射率； （2）光线b在介质中的折射角。,小 结,1、光疏介质、光密介质,2、全反射,定义,临界角C,全反射的产生条件,4、全反射原理的应用实例,全反射棱镜 光导纤维,3、生活中的全反射现象,水中的气泡,海市蜃楼,练习3、某种材料的三棱镜截面ABC底边BC水平且镀银,其中A=9 0，B = 6 0, 束竖直向下的单色光束从A B边上的 M点入射，经